5。1。1 设计依据
选用生产工艺方法,应从多方面进行考虑:
(1)原料的来源是否广泛,供应是否有保证[14];
(2)生产工艺是否成熟及难易程度,质量是否有保证[14];
(3)生产设备是否过关,装置生产能力是否有保证[14];
(4)检测手段是否配套、成熟,能保证生产过程及产品质量的有效控制[14];
(5)设备和土建的规模如何,造价如何[14];
(6)原材料及燃动力消耗如何、价格如何,人力资源占用情况,生产成本如何,各项经济技术指标如何[14];
(7)环境保护情况,节能减排情况[14]。
5。1。2 工艺技术方案的比较
一、丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢制丙烯工艺技术主要有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司Catofin工艺、Uhde公司的Star工艺、linde公司的PDH工艺、Snamprogetti—Yarsintez公司的FBD-4工艺。
1。 Oleflex工艺
Oleflex 催化脱氢工艺利用丙烷为原料,采用高选择性、高热稳定性、低磨损率、可在苛刻条件下操作的贵金属铂基催化剂,在压力为3。04 MPa,温度为 525℃,铂催化剂作用下脱氢,经分离和精馏得到聚合级丙烯产品[15]。Oleflex 工艺设计的主要特点是采用移动床反应器,由反应区、催化剂连续再生区、产品分离区和分馏区组成[15]。该工艺使用4个反应器使脱氢反应的转化率和选择性得到优化,同时采用连续再生技术使催化剂保持活性[15]。为了防止催化剂失活,丙烷在临氢条件下脱氢,以氢气为稀释剂,用氢气循环以抑制结焦、抑制热裂解和作载热体维持脱氢反应温度[16]。反应出口物料经压缩干燥送至低温分离系统,回收氢。烯烃产物则送至选择加氢单元除去二烯烃,之后在脱乙烷塔顶脱除轻组分再进入丙烯精馏塔[16]。未反应原料回到丙烷塔,与新鲜丙烷和循环氢气一起进入反应器(见图8)[16]。生成丙烯的选择性为84%,丙烷单程转化率达到35%~40%,丙烯产率约为85%[16]。生产1 kg丙烯产品消耗新鲜丙烷1。20 kg(100%丙烷为基准)[16]。
图8 Oleflex工艺流程图
2。 Catofin技术文献综述
Catofin工艺流程图如图9所示,该工艺分为4个工序:丙烷脱氢制丙烯、反应器排放料的压缩、产品的回收和精制[16]。Catofin工艺选择铬催化剂,其组分包括18%以上的氧化铬负载于γ- Al2O3上[16]。该工艺为在固定床反应器内发生的吸热反应,采用多个反应器连续操作[16]。丙烷通过铬-铝催化剂在650℃、压力为0。05 MPa左右条件下进行反应,将丙烷转化为丙烯,此时反应选择性、转化率和能耗均达到最佳状态[16]。丙烷的转化率 ≥ 90%,丙烯选择性超过 87%,新鲜原料中备1 kg丙烯产品仅消耗1。18 kg的丙烷(100%丙烷为基准)[16]。使用非贵金属催化剂价格便宜,催化剂费用低。对原料杂质要求低,催化剂寿命为2年。副反应与主反应同时发生,生成了一些轻质烃和高质烃,它们在催化剂上沉积并结焦,通过烧焦再生保持催化剂活性,设计生产能力在烧焦之后可迅速恢复[16]。2004年,Sud- Chemie公司新开发的高稳定性催化剂在北欧化工的PHD 装置上使用,一年后在线使用后,催化剂的稳定性和收率指标一直很好[16]。但由于铬系催化剂具有毒性,随着环境保护呼声的日益提高,该工艺开发低Cr含量的催化剂是未来应用的方向[16]。Catofin工艺技术的主要特点是采用多个循环固定床反应器周期切换,反应器周期切换进行反应和再生,可保证连续生产[16]。周期切换由计时仪表设定液压制动阀门的动作,整个系统设有联锁系统确保阀门安全操作,防止氢气和空气接触[16]。 年产30万吨环氧丙烷可行性研究(12):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_199175.html